Cheminės reakcijos greitis

Šioje temoje aptariama, kas yra cheminės reakcijos greitis, kaip jis matuojamas ir kokie veiksniai (temperatūra, koncentracija, katalizatoriai) jį veikia. Sužinoma, kaip katalizatoriai, įskaitant fermentus, pagreitina reakcijas, ir kaip šios žinios taikomos praktikoje. Taip pat nagrinėjama aktyvacijos energijos svarba.

Cheminės reakcijos greitis
Cheminės reakcijos greitis nusako, kaip greitai reagentai virsta produktais. Greitis apibrėžiamas kaip reagentų arba produktų kiekio pokytis per laiko vienetą. Greitos reakcijos, pvz., sprogimai, įvyksta akimirksniu, o lėtos, pvz., geležies rūdijimas, trunka ilgai. Reakcijos greitis yra atvirkščiai proporcingas aktyvacijos energijai.
Fermentai
Fermentai – tai biologiniai katalizatoriai, dažniausiai baltyminės molekulės. Jie labai efektyviai greitina chemines reakcijas gyvuose organizmuose. Fermentai yra specifiški (kiekvienas fermentas katalizuoja tik jam būdingą reakciją) ir jų aktyvumas gali būti reguliuojamas. Pavyzdys: karboanhidrazė, katalizuojanti anglies dioksido reakciją su vandeniu.
Katalizatoriai
Katalizatorius – tai medžiaga, kuri padidina cheminės reakcijos greitį, pati chemiškai nepakisdama. Katalizatoriai veikia sumažindami reakcijos aktyvacijos energiją. Biologinės kilmės katalizatoriai yra vadinami fermentais.
Katalizės mechanizmas
Katalizatoriaus veikimo principas: katalizatorius prisijungia prie reagentų, sudarydamas aktyvuotą kompleksą. Dėl to susilpnėja ryšiai reagentų molekulėse, sumažėja aktyvacijos energija, ir reakcija vyksta greičiau. Susidarius produktams, jie atsiskiria nuo katalizatoriaus, o katalizatorius lieka nepakitęs.
Reakcijos greičio nustatymas
Cheminės reakcijos greitį galima nustatyti keliais būdais. Pirmiausia, tiesiogiai matuojant medžiagos kiekio pokytį, t.y., masės, tūrio ar dalelių skaičiaus kitimą. Antra, jeigu reakcijoje dalyvauja spalvotos medžiagos, galima stebėti spalvos intensyvumo pokytį.
Reakcijos greičio veiksniai
Cheminės reakcijos greitį lemia keli veiksniai. Reagentų prigimtis: skirtingos medžiagos reaguoja skirtingu greičiu. Koncentracija: didesnė koncentracija lemia didesnį dalelių susidūrimų skaičių, todėl reakcija vyksta greičiau. Temperatūra: aukštesnėje temperatūroje dalelės juda greičiau, todėl susidūrimai dažnesni ir energingesni. Kietosios medžiagos paviršiaus plotas: smulkinta medžiaga reaguoja greičiau, nes didesnis paviršiaus plotas. Katalizatoriai: pagreitina reakciją, sumažindami aktyvacijos energiją.
Reakcijų greičių skirtumai
Cheminių reakcijų greičiai labai skiriasi. Pagrindinė to priežastis – skirtinga reagentų prigimtis ir aktyvacijos energija. Aktyvacijos energija (Ea) yra mažiausias energijos kiekis, reikalingas, kad reagentų dalelės, susidūrusios, galėtų reaguoti. Kuo didesnė aktyvacijos energija, tuo reakcija lėtesnė.
Taikymai praktikoje
Žinios apie cheminės reakcijos greitį yra plačiai taikomos. Pramonėje: reakcijų optimizavimas, siekiant didesnio efektyvumo. Maisto pramonėje: maisto gedimo lėtinimas. Medicinoje: vaistų, veikiančių fermentus, kūrimas. Aplinkosaugoje: katalizatorių naudojimas kenksmingoms medžiagoms mažinti.

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com